Konstruktion von Bauteilen und Baugruppen für das selektive Laserschmelzverfahren

Additiv denken und konstruieren!

Für die gesamte Palette der Konstruktions- und Fertigungsdienstleistungen sind wir gut aufgestellt. Wir begleiten Sie mit Rat und Tat durch Ihr Projekt und helfen Ihnen, Ihre Aufgaben innovativ zu lösen. Dabei setzen wir auf einen intensiven, persönlichen Austausch zu technischen Fragestellungen und auf modernste Konstruktions-Software. So entsteht viel Raum für neue Ideen und wir schöpfen die neue Gestaltungsfreiheit der generativen Fertigung vollumfänglich für Sie aus.

Die Potentiale der additiven Fertigung zu identifizieren und voll und ganz auszuschöpfen – dabei unterstützen uns die Ingenieure von 3D-Laserdruck vorbildlich.

Werner Reichle, MTU Friedrichshafen GmbH, Friedrichshafen

Welche Bauteile eignen sich für den 3D-Metalldruck?

Konturnahe Temperierung

Während sich herkömmliche Kühlungen bislang nur durch Bohren einbringen lassen und zumeist gerade sind, kann bei der konturnahen Kühlung mit SLM-Verfahren (3D-Druck) die Kühlung entlang der Kontur eingebracht werden. Dadurch lassen sich selbst komplizierten Konturen oder Temperier-Spiralen nahe an die Geometrie angepasst werden.

Bei der Kühlung dauert die Abkühlzeit sehr lange, genauso bei der herkömmlichen Kühlung (alte Kühlung). Die konturnahe Kühlung ist mit einer großen Oberfläche nahe an der "heißen" Zone. Dadurch verkürzt sich die Abkühlzeit.

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Radikale Simplifizierung von Baugruppen. Die Strahlschmelz-Technologie ermöglicht die Zusammenführung mehrerer Komponenten in einem Bauteil und damit in einem einzigen Fertigungsschritt

Einheitliche Werkzeugwandtemperatur

Dieses Ziel ist durch den Einsatz von konturnaher Temperierung möglich. Dabei folgen die Temperierkanäle der Kavitätskontur deren Anordnung an der Bauteilkontur angepasst wird. Kleinere Kanalquerschnitte dicht unter der Oberfläche sind durch die AM-Technik mölich. Die konturnahe Temperierung bewirkt eine einheitliche und steuerbare Werkzeugwandtemperatur. Daraus resultieren die Vorteile von höheren Kühlleistungen, besserer Bauteilqualität und kürzeren Zykluszeiten, wodurch die Ausschussquote gesenkt und die Ausbringungsmenge pro Werkzeug und Maschine signifikant erhöht wird.

Radikale Simplifizierung von Baugruppen. Die Strahlschmelz-Technologie ermöglicht die Zusammenführung mehrerer Komponenten in einem Bauteil und damit in einem einzigen Fertigungsschritt

Simplifizierung von Baugruppen – Einfach ist besser!

Lange Zeit gingen in der konventionellen Fertigung komplexe Baugruppen regelmäßig mit einer großen Anzahl an Einzelteilen einher. Verbunden mit hohem Entwicklungs-, Kosten- und Zeitaufwand. Die Additive Fertigung bricht mit dieser Gesetzmäßigkeit und ermöglicht eine radikale Simplifizierung von Baugruppen. Die Strahlschmelz-Technologie ermöglicht die Zusammenführung mehrerer Komponenten in einem Bauteil und damit in einem einzigen Fertigungsschritt.

Beispielhafte Baugruppen

Möglichst viele technische Funktionen in möglichst wenigen Bauteilen zu realisieren ist das Ziel der Funktionsintegration

Funktionsintegration

Möglichst viele technische Funktionen in möglichst wenigen Bauteilen zu realisieren ist das Ziel der Funktionsintegration. An dieser Stelle spielt das selektive Laserschmelzen von Metall eine weitere Stärke eindrucksvoll aus. Mittels additiver Fertigungstechnologie gelingt es Entwicklern Bauteile im Konstruktionsprozess so anzulegen, dass sie in einem Schritt werkzeuglos hergestellt werden können. Solche Funktionen sind beispielsweise konturnahe Kühlungen bei Spritzgusswerkzeugen, spezielle Oberflächenstrukturen für Implantate (Osseointegration) oder funktionale Komponenten wie Federn oder Scharniergelenke.

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Mittels Topologieoptimierung den idealen Kräfteverlauf innerhalb eines Bauteils erreichen

Topologieoptimierung

Die Topologie eines Bauteils, also der tatsächliche Kräfteverlauf eines Werkstücks, beeinflusst dessen Strukturverhalten. Mittels der Topologieoptimierung wird ein idealer Kräfteverlauf definiert und in der Konstruktionsphase durch Entfernen überschüssigen Materials bzw. der Anlagerung zusätzlichen Materials in hochbelasteten Bereichen praktisch umgesetzt.

Spezifische Werkstoffeigenschaften und Bauteilgeometrien werden optimal aufeinander angepasst. Jede Funktion wird dabei nur einmal realisiert und zwar am richtigen Ort. Entscheidende Parameter sind der zulässige Entwurfsraum, die Lagerung im Raum und die Belastung der Teile. Das Ergebnis der Topologieoptimierung ist eine nachhaltige Ressourceneffizienz und verbesserte Kostenstruktur.

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  • Herstellung in 24h
  • Reduzierte Kosten
  • Serienmaterial
  • Leichtbau
  • Funktionsintegration

Wir beraten Sie gerne Alle Potentiale der additiven Fertigung ausschöpfen -
mit 3D-Laserdruck als Ihr Dienstleister für den 3D-Druck von Bauteilen aus Metall!

Tobias Wenz, Geschäftsführer von 3D-Laserdruck

Tobias Wenz
Geschäftsführer
tobias.wenz@3d-laserdruck.de

Christian Jenatschke, Abteilungsleiter Technik von 3D-Laserdruck

Christian Jenatschke
Abteilungsleiter Technik
tobias.wenz@3d-laserdruck.de

Friedrich Fester, Applikationsingenieur bei 3D-Laserdruck

Friedrich Fester
Applikationsingenieur
friedrich.fester@3d-laserdruck.de

Raunaq Rajiv Kolhe, Applikationsingenieur bei 3D-Laserdruck

Raunaq Rajiv Kolhe
Applikationsingenieur
raunaq.kolhe@3d-laserdruck.de